晶振之所以會被譽為人類的"心臟",也意味著這個此款電子元件在電子產品中是不能缺少的,如人類沒有了心臟就無法生存一樣.沒有石英晶振的存在就沒有現代這些電子產品,智能產品,數碼電子的存在,晶振主要的作用是是為系統提供基本的時鐘信號,通常一個系統共用一個晶振,便于各部分保持同步.有些通訊系統的基頻和射頻使用不同的晶振,而通過電子調整頻率的方法保持同步.

晶體可以是天然的,也可以由人工培養.晶態物質在適當條件下,能自發地發展成為一個凸多面體形的單晶體.圍成這樣一個多面體的面稱為晶面;晶面的交線稱為晶棱;晶棱的會集點稱為頂點.發育良好的單晶體,外形上最顯著的特征是晶面有規則的配置,屬于同一品種的晶振,兩個對應晶面(或晶棱)間的夾角恒定不變.

圖1.1.1給出了理想石英晶體的外形.石英晶體的晶面共30個,分為五組,六個m面(柱面),六個R面(大棱面),六個r面(小棱面)六個s面(三方雙錐面),六個x面(三方偏方面),相鄰m面的夾角為60°相鄰m面和R面的夾角與相鄰m面和r面的夾角都等于38°13,相鄰s面與x面的夾角等于25°57.由于外界條件能使某一個或某一組晶面相對地變小或完全隱沒,所以實際見到的石英晶體很少如圖1.1.1所示,就是人造石英晶體諧振器的外形也只是接近理想情況.

(a)右旋石英晶體(b)左旋石英晶體

圖1.1.1石英晶體的理想外形

晶體內部結構的規律性,造成了它在外形上的對稱性.例如:晶體可以有對稱軸,對稱中心,對稱面等對稱元素.貼片晶振存在一個三次對稱軸(或三次軸即晶體繞該軸旋360°3后能夠復原)和三個互成120°的二次軸,如圖1.1.2中的a,b,d軸

圖1.1.2石英晶體的對稱軸和直角坐標系

在結晶學中,晶體的內部結構可以概括為是由一些"點子"在空間有規則地作周期的無限分布:"點子"代表原子,離子,分子或其集團的重心.這些"點子"的總體稱為點陣,構成石英晶體的是二氧化硅分子,而二氧化硅分子的重心又正好與硅離子重合,因此硅離子的點陣就可以反映出石英晶體的內部結構.石英晶體的各層硅離子若按右手螺旋規則分布,則稱為右旋石英晶體;若按左手螺旋規則分布,稱為左旋石英晶體.從外形上看,右旋石英晶體的s面在R面的右下方或m面的左上方,左旋石英晶體的s面在R面的左下方或m面的右上方(見圖1.1.1),它們互為鏡象對稱.

晶體物理性質的各向異性和晶體外形的對稱性有關,因此討論石英晶振的物理性質時,采用為圖1.1.2所示的直角坐標系較為方便.選c軸為z軸,a(或b,d)軸為x軸,與x軸,z軸垂直的軸為y軸.其指向按1949年IRE標準規定對左,右旋石英晶體均采用右手直角坐標系.

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